专利名称：一种时间提前量估计方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种时间提前量估计方法及系统。
背景技术：
在GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通讯)系统中， TA (Timing Advance，时间提前量)估计是GSM系统的核心技术之一。对时间提前量的估计直接影响着信道估计，解调，天线合并等多项GSM关键技术的实现。目前已有的相关技术中，中国专利申请CN200510087745.7公开了一种时间提前量估计方法，但该TA估计方法主要存在如下技术问题该方法能够应对噪声受限的TA估计问题，但在干扰受限时估计效果却大大降低，很难得到准确的TA估计值，进而还影响了信道估计结果的准确性。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种时间提前量估计方法及系统，能够显著提高干扰受限模型下TA估计的准确性。为解决上述技术问题，本发明提供了一种时间提前量估计方法，所述方法包括根据各接收天线的初始信道估计结果进行自适应能量窗时间提前量(TA)搜索， 得到接收信号的粗搜索TA值后，在所述粗搜索TA值的基础上进行最小二乘(LQ信道估计，并根据LS信道估计结果计算噪声方差矩阵；根据所述噪声方差矩阵得到白化矩阵，利用所述白化矩阵对所述初始信道估计结果进行白化校正，根据校正后的信道估计结果再次进行自适应能量窗TA搜索，最终得到接收信号的准确TA值。其中，所述根据初始信道估计结果进行自适应能量窗TA搜索，具体包括根据通过相关得到的所述各接收天线的初始信道估计结果，分别计算所述各接收天线信道估计的能量，并对所述各接收天线信道估计的能量进行等增益合并，根据合并后信道的能量进行自适应能量窗TA搜索，得到接收信号的粗搜索TA值。其中，对于2根接收天线的接收信号，所述根据LS信道估计结果估计噪声方差矩阵，具体包括根据LS信道估计分别得到接收信号的主集信道估计hM(l)和分集信道估计、(1)， 其中1 =0 L;对所述接收信号的训练序列部分(TSC)的信号进行重构，分别计算主集、分集的噪声和干扰混合信号uM(k) = yM(k)_hM*Tsc，Us (k) = ys(k)-hs*Tsc，k = L N，其中 y。(k)，Yl (k)对应接收信号 Yi (η)中的训练序列部分数据；按照下式计算得到所述噪声方差矩阵Ruu ⑷4 ⑷]￡[ (％『㈨]1 「ρ Q2IRuu= 「^ r^=‘E\us{k)uHs (Λ)] VQii Qa_其中，为uM(k)的共轭转制，E为内积的期望值。其中，通过对所述噪声方差矩阵Ruu进行cholsky分解，按照下式得到白化矩阵w
1 Γ《77 0W = R'1= 6 22,
V11 0 “其中，Rm=RRT，R为下三角矩阵，尺=511 ,其中为实数；
於 ，为复数_为实数，》为g21的共轭。
Sn6 22 -"5 21 5 21 ‘g2\其中，利用所述白化矩阵w，按照以下方式对所述各接收天线的初始信道估计结果 h^lI进行白化校正，得到校正后的信道估计结果H
A (O」IKs [1)_卜叫=Wp^)] =卜2 叫厂‘⑴]=厂1
VKs{l)\ L^(Z)J L-^21 AIJLW)」hAGhlAW」，其中，1=0 N0。其中，所述根据校正后的信道估计结果再次进行自适应能量窗TA搜索，具体包括分别计算所述各接收天线校正后的信道估计能量，并对所述各接收天线信道估计的能量进行等增益合并，根据合并后信道的能量再次进行自适应能量窗TA搜索，得到接收信号的准确TA值。此外，本发明还提供了一种时间提前量估计系统，所述系统包括粗搜索模块，用于根据各接收天线的初始信道估计结果进行自适应能量窗时间提前量(TA)搜索，得到接收信号的粗搜索TA值；LS信道估计模块，用于在所述粗搜索TA值的基础上进行LS信道估计；噪声方差矩阵估计模块，用于根据LS信道估计结果计算噪声方差矩阵；矩阵分解模块，用于根据所述噪声方差矩阵得到白化矩阵；白化校正模块，用于利用所述白化矩阵对所述初始信道估计结果进行白化校正；精搜索模块，用于根据校正后的信道估计结果再次进行自适应能量窗TA搜索，最终得到接收信号的准确TA值。其中，所述粗搜索模块进一步包括第一能量合并单元，用于根据通过相关得到的所述各接收天线的初始信道估计结果，分别计算所述各接收天线信道估计的能量，并对所述各接收天线信道估计的能量进行等增益合并；第一 TA搜索单元，根据合并后信道的能量进行自适应能量窗TA搜索，得到接收信号的粗搜索TA值。其中，所述LS信道估计模块用于，对于2根接收天线的接收信号，根据LS信道估计分别得到接收信号的主集信道估计hM(l)和分集信道估计hs(l)，其中1 = 0 L ；所述噪声方差矩阵估计模块用于，根据所述LS信道估计结果，对所述接收信号的训练序列部分的信号进行重构，分别计算主集、分集的噪声和干扰混合信号 uM (k) = yM(k)-hM*Tsc, Us (k) = ys(k)-hs*Tsc，k = L N，其中 y0(k)，Yl (k)对应接收信号Yi(H)中的训练序列部分数据；并按照下式计算得到所述噪声方差矩阵Ruu:
权利要求
1.一种时间提前量估计方法，其特征在于，所述方法包括根据各接收天线的初始信道估计结果进行自适应能量窗时间提前量(TA)搜索，得到接收信号的粗搜索TA值后，在所述粗搜索TA值的基础上进行最小二乘(LQ信道估计，并根据LS信道估计结果计算噪声方差矩阵；根据所述噪声方差矩阵得到白化矩阵，利用所述白化矩阵对所述初始信道估计结果进行白化校正，根据校正后的信道估计结果再次进行自适应能量窗TA搜索，最终得到接收信号的准确TA值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据初始信道估计结果进行自适应能量窗TA搜索，具体包括根据通过相关得到的所述各接收天线的初始信道估计结果，分别计算所述各接收天线信道估计的能量，并对所述各接收天线信道估计的能量进行等增益合并，根据合并后信道的能量进行自适应能量窗TA搜索，得到接收信号的粗搜索TA值。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对于2根接收天线的接收信号，所述根据LS信道估计结果估计噪声方差矩阵，具体包括根据LS信道估计分别得到接收信号的主集信道估计hM(l)和分集信道估计hs(l)，其中1 = 0 L ；对所述接收信号的训练序列部分(TSC)的信号进行重构，分别计算主集、分集的噪声和干扰混合信号
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过对所述噪声方差矩阵Ruu进行cholsky 分解，按照下式得到白化矩阵w
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，利用所述白化矩阵《，按照以下方式对所述各接收天线的初始信道估计结果
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据校正后的信道估计结果再次进行自适应能量窗TA搜索，具体包括分别计算所述各接收天线校正后的信道估计能量，并对所述各接收天线信道估计的能量进行等增益合并，根据合并后信道的能量再次进行自适应能量窗TA搜索，得到接收信号的准确TA值。
7.一种时间提前量估计系统，其特征在于，所述系统包括粗搜索模块，用于根据各接收天线的初始信道估计结果进行自适应能量窗时间提前量 (TA)搜索，得到接收信号的粗搜索TA值；LS信道估计模块，用于在所述粗搜索TA值的基础上进行LS信道估计； 噪声方差矩阵估计模块，用于根据LS信道估计结果计算噪声方差矩阵； 矩阵分解模块，用于根据所述噪声方差矩阵得到白化矩阵； 白化校正模块，用于利用所述白化矩阵对所述初始信道估计结果进行白化校正； 精搜索模块，用于根据校正后的信道估计结果再次进行自适应能量窗TA搜索，最终得到接收信号的准确TA值。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述粗搜索模块进一步包括第一能量合并单元，用于根据通过相关得到的所述各接收天线的初始信道估计结果， 分别计算所述各接收天线信道估计的能量，并对所述各接收天线信道估计的能量进行等增益合并；第一 TA搜索单元，根据合并后信道的能量进行自适应能量窗TA搜索，得到接收信号的粗搜索TA值。
9.如权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述LS信道估计模块用于，对于2根接收天线的接收信号，根据LS信道估计分别得到接收信号的主集信道估计hM(l)和分集信道估计hs(l)，其中1 = 0 L ；所述噪声方差矩阵估计模块用于，根据所述LS信道估计结果，对所述接收信号的训练序列部分的信号进行重构，分别计算主集、分集的噪声和干扰混合信号 uM (k) = yM(k)-hM*Tsc, Us (k) = ys(k)-hs*Tsc，k = L N，其中 y0(k)，Yl (k)对应接收信号Yi(H)中的训练序列部分数据；并按照下式计算得到所述噪声方差矩阵Ruu:
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述精搜索模块进一步包括 第二能量合并单元，用于分别计算所述各接收天线校正后的信道估计能量，并对所述各接收天线信道估计的能量进行等增益合并；第二 TA搜索单元，用于根据合并后信道的能量再次进行自适应能量窗TA搜索，得到接收信号的准确TA值。
全文摘要
本发明提供了一种时间提前量估计方法及系统，所述方法包括根据各接收天线的初始信道估计结果进行自适应能量窗TA搜索，得到接收信号的粗搜索TA值后，在粗搜索TA值的基础上进行LS信道估计，并根据LS信道估计结果计算噪声方差矩阵；根据噪声方差矩阵得到白化矩阵，利用白化矩阵对初始信道估计结果进行白化校正，根据校正后的信道估计结果再次进行自适应能量窗TA搜索，最终得到接收信号的准确TA值。采用本发明方案，能够显著提高干扰受限模型下TA估计的准确性，从而提高信道估计准确性，显著提升解调性能。
文档编号H04B1/7075GK102469046SQ20101053707
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月9日 优先权日2010年11月9日
发明者侯晓辉, 陈昱良 申请人:中兴通讯股份有限公司